DE3912772C2 - Lenkeinrichtung für Personenkraftwagen - Google Patents
Lenkeinrichtung für PersonenkraftwagenInfo
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- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D7/00—Steering linkage; Stub axles or their mountings
- B62D7/06—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins
- B62D7/14—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering
- B62D7/146—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by comprising means for steering by acting on the suspension system, e.g. on the mountings of the suspension arms
Description
Die Erfindung betrifft eine Lenkeinrichtung für Personenkraftwagen,
mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Patentanspruch 1.
Eine derartige Lenkeinrichtung ist aus GB-PS 15 94 630 bekannt.
An den Enden der im Querschnitt umgekehrt U-förmigen und unterhalb
des Antriebsmotors am Fahrzeugaufbau befestigten Quertraverse
ist jeweils ein Radführungslenker für die angetriebenen
Vorderräder angelenkt. Die Quertraverse erstreckt sich dabei
parallel zu einem Triebstrang, der durch ein Achsgetriebe und
sich von diesem für den Antrieb der Vorderräder wegerstreckenden
Achswellen gebildet ist.
Das U-Profil der Quertraverse ist an seiner untenliegenden,
offenen Profilseite durch eine ebene Abdeckplatte verschlossen,
die in der Längsmitte der Quertraverse nach unten muldenartig
ausgeformt ist. Der dadurch gebildete, nach unten gerichtete
Höcker bildet einen Aufsitzschutz und dient zum Ansetzen eines
Wagenhebers.
Innerhalb des U-Profils der Quertraverse ist eine in Fahrzeugquerrichtung
verstellbare, über Spurstangen mit den Vorderrädern
verbundene Lenkstange samt Lenkgetriebe geschützt untergebracht,
wobei es der zum Triebstrang parallele Verlauf der
Quertraverse ermöglicht, die Spurstange innerhalb der Traversenendstücke
jeweils an ein Lenkstangenende anzubinden.
Aufgabe der Erfindung ist es, aufzuzeigen, wie sich bei einer
Lenkeinrichtung in einer Ausbildung gemäß dem Oberbegriff des
Patentanspruches 1 eine durch die Quertraverse geschützte Anordnung
der Lenkstange und eine vorteilhafte Anbindung derselben
an die Spurstangen verwirklichen läßt, wenn die Quertraverse
von einem Achsgetriebe eines Triebstranges, in der Projektion
senkrecht auf eine gemeinsame Ebene betrachtet, gekreuzt
wird. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden
Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
Bei der erfindungsgemäßen Konstruktion bildet somit die Quertraverse
einen Teil eines oberhalb des Achsgetriebes vorgesehenen,
dasselbe elastisch abstützenden Achsträgers. Die von der
Quertraverse aufgenommene Lenkstange überbrückt dabei, vorzugsweise
bogenförmig, das Achsgetriebe.
Hierbei taucht die Lenkstange mit ihren Stangenenden im Bereich
der Anschlußstellen der Quertraverse an den Seitenteilen des
Achsträgers aus dem U-Profil der Quertraverse nach unten aus,
so daß neben der bei völliger Raumausnutzung geschützten Lenkstangenanordnung
auch eine vorteilhaft zu bewerkstelligende
Anlenkung der Spurstangen an den Lenkstangenenden möglich ist.
Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht hierbei darin,
daß, aufgrund der erfindungsgemäßen Anordnung von Quertraverse
und Lenkstange, die Lenkeinrichtung im Achsbereich die Bodenfreiheit
des Fahrzeugs nicht beeinträchtigt. Schließlich ermöglicht
es diese Anordnung, für die lenkstangenseitigen Anlenkpunkte
der Spurstangen, bezogen auf eine vorgegebene Achskinematik,
die jeweils günstigste Position in Hochrichtung wählen
zu können.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von
Unteransprüchen.
In der Zeichnung ist, stark schematisiert, ein Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Lenkeinrichtung für eine angetriebene
Hinterachse dargestellt. Es zeigt
Fig. 1 eine Draufsicht eines mit der Lenkeinrich
tung ausgestatteten Hinterachsfahrschemels,
Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II der
Fig. 1 und
Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III der
Fig. 2, in vergrößertem Maßstab.
In den Fig. 1 und 2 bezeichnet 10 einen Hinterachs-Fahr
schemel, der zwei beispielsweise bogenförmig ausgebildete
Seitenteile 12 und 14 aufweist, deren Krümmungsmittelpunkt
fahrzeugaußenseitig liegt. Diese sind beispielsweise durch
zwei im Abstand voneinander angeordnete Quertraversen 16
und 18 miteinander verbunden. Die Seitenteile 12 und 14
sind an ihren Endbereichen mit einem Aufbau eines Personen
kraftwagens elastisch nachgiebig verbindbar.
Mit 20 und 22 sind Räder bezeichnet, die, voneinander un
abhängig, über Radführungselemente am Fahrschemel 10 ge
führt sind, von denen je Rad 20 bzw. 22, im Interesse einer
übersichtlichen Darstellung, jeweils nur eine Spurstange
24 bzw. 26 gezeigt ist.
Mit ihrem äußeren Stangenende sind die Spurstangen 24 und
26 jeweils an einem Radträger 28 bzw. 30 und mit ihrem
inneren Stangenende an jeweils einem Stangenende 32 bzw.
34 einer sich in Fahrzeugquerrichtung erstreckenden Lenk
stange 36 angelenkt.
Wie Fig. 3 zeigt, weist die Quertraverse 16 ein sich nach
unten öffnendes U-Profil auf, wobei die Lenkstange 36 in
die Quertraverse 16 integriert und in Fahrzeugquerrichtung
geführt ist und somit zu deren Unterbringung im Bereich
des Hinterachs-Fahrschemels 10 kein zusätzlicher Einbau
raum bereitzustellen ist.
Die Quertraverse 16 bildet somit für die Lenkstange 36 ein
Gehäuse, und könnte auch Teil einer anderen Fahrzeugkom
ponente, beispielsweise des Karosseriebodens, sein. In
diesem Falle könnten die Lenkstangenenden 32 und 34 aus
den Enden der Quertraverse 16 herausgeführt sein.
Aufgrund dessen, daß die Quertraverse 16 zwischen die Seiten
teile 12 und 14 eingeschweißt ist, taucht die Lenkstange
36 mit ihren Stangenenden 32 und 34 im Bereich der Seiten
teile 12 und 14 nach unten aus der Quertraverse 16 aus und
ist hierzu beispielsweise bogenförmig gestaltet. Die Stangen
enden 32 und 34 befinden sich dabei teilweise unterhalb
der Seitenteile 12 und 14. Diese Lenkstangengestaltung
bietet überdies die Möglichkeit, die Lenkstange 36 sowohl
für vorderachs- als auch für hinterachsgetriebene Fahrzeuge
gleich vorteilhaft einsetzen zu können, in dem sie, wie
gezeigt, im Falle eines an den Quertraversen 16 und 18 in
bekannter Weise unterseitig elastisch aufgehängten Achsge
triebes 38 dasselbe überbrückt.
Die Lenkstange 36 ist in deren vertikalen Verstellebene a-a
(Fig. 1) mittels zweier Führungsvorrichtungen 40 und 42
in Fahrzeugquerrichtung geführt.
Die Führungsvorrichtung 40 weist beispielsweise einen
doppelt beaufschlagbaren, an einem unteren Ansatz 44 der
Quertraverse 16 gehaltenen, ein Lenkstellglied bildenden
Arbeitszylinder 46 auf, dessen Kolbenstange 48 am Stan
genende 32 der Lenkstange 36 angelenkt ist.
Die Führungsvorrichtung 42 weist einen, an einem weiteren
unteren Ansatz 50 der Quertraverse 16 gehaltenen, beispiel
sweise zylindrischen Führungskörper 52 auf, dessen Achse
sich parallel zur Fahrzeugmittenlängsebene b-b erstreckt.
Dieser Führungskörper 52 ist mit einer im Lenkstangenende
34 vorgesehenen Führungsnut 54 in Eingriff, so daß dort
die Lenkstange 36 sowohl in Längsrichtung verschoben als
auch gekippt werden kann.
Führungskörper 52 und Führungsnut 54 können auch jeweils
am anderen Teil einander entsprechend zugeordnet sein.
Wie Fig. 2 zeigt, sind die beiden Führungsvorrichtungen
40 und 42 derart ausgelegt, daß die Lenkstange 36 in jeder
Verstellrichtung jeweils schräg nach oben, außen geführt
ist. Die Verstellrichtungen jedes Lenkstangenendes 32 und
34 verlaufen dabei tangential zu einer durch einen ober
halb der Radachse c-c liegenden Momentalpol Mp definierten
Bahnkurve 56.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, liegt der innere, lenk
stangenseitige Anlenkpunkt 58 bzw. 60 der Spurstangen 24
und 26 in der Verstell- bzw. Längsmittenebene a-a der Lenk
stange 36; ebenso der lenkstangenseitige Angriffspunkt 62
der Kolbenstange 48 sowie der entsprechende Abstützpunkt
64 der Führungsvorrichtung 42. Dadurch ergibt sich der
Vorteil, daß bei Stößen in vertikaler Richtung auf die die
Lenkstange 36 führenden Elemente beider Führungsvorrich
tungen 40 und 42 keine Momente entstehen können. Ebenso
ist dies bei Lenkbewegungen der Lenkstange 36 nicht der
Fall.
Bei Lenkbewegungen der Lenkstange 36 wird durch die beiden
Führungsvorrichtungen 40 und 42 erreicht, daß die lenk
stangenseitigen Anlenkpunkte 58 und 60 der Spurstangen 24
und 26 in ihrer Höhenlage parallel zur Bahnkurve 56 zuein
ander entgegengerichtet und jeweils gleichgerichtet zum
entsprechenden Anlenkpunkt 66 bzw. 68 zwischen Spurstange
24 bzw. 26 und Radträger 28 bzw. 30 verstellt werden.
Dabei ist der Verlauf der die Bewegung der Lenkstange 36
bestimmenden Bahnkurve 56, bezogen auf eine Neigung einer
Lenkachse 70 bzw. 72 der Räder 20 und 22, derart festge
legt, daß sich bei Lenkeinschlägen und durchfedernden
Rädern 20 und 22 nur minimale Vorspuränderungen einstellen
können bzw. die für die Konstruktionslage festgelegte Vor
spur keine nennenswerte Vergrößerung erfahren wird.
Die erläuterte Anordnung der Lenkstange 36 innerhalb eines
einen umgekehrt U-förmigen Querschnitt aufweisenden Trägers
bzw. der Quertraverse 16 ermöglicht bei völliger Raumaus
nutzung deren zuverlässigen Schutz, Betriebssicherheit der
Hinterachs-Lenkeinrichtung und Bodenfreiheit. Dabei können
die Bauteile für den Achsträger bzw. Fahrschemel 10, ob
dieser mit oder ohne Hinterachs-Lenkeinrichtung ausgelegt
werden soll, optimal steif ausgebildet werden.
Ist eine Hinterachs-Lenkeinrichtung vorzusehen, ändern
sich dadurch die Bauteile für den Fahrschemel 10 gestaltungs
technisch überhaupt nicht. Es sind dann lediglich die Ansätze
44 und 50 bildende Lagerböcke für die Lenkstangenführung
an die Trägerschenkel 16′ und 16′′ anzuschweißen und die
Lenkstange 36 in den Träger 16 einzusetzen.
Die Anordnung der Lenkstange 36 ermöglicht deren Ausbil
dung mit einer hohen Steifigkeit, der hinsichtlich ihres
Einflusses auf die gesamte Achskinematik besondere Be
deutung zukommt.
Claims (6)
1. Lenkeinrichtung für Personenkraftwagen, mit einer aufbaufesten,
sich in Fahrzeugquerrichtung erstreckenden, zu einem
Achsgetriebe benachbarten und ein sich nach unten öffnendes
U-Profil aufweisenden Quertraverse und mit einer innerhalb der
Quertraverse angeordneten Lenkstange, an deren Ende jeweils
eine mit einem Radträger gelenkig verbundene Spurstange angelenkt
ist und die mittels eines an der Quertraverse angeordneten,
ansteuerbaren Stellgliedes in Fahrzeugquerrichtung verstellbar
ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Quertraverse (16) zwei in Fahrzeuglängsrichtung verlaufende
Seitenteile (12 und 14) eines gegenüber dem Fahrzeugaufbau
elastisch abgestützten Achsträgers (10) für eine angetriebene
Fahrzeugachse miteinander verbindet, daß das Achsgetriebe
(38) vom Achsträger (10) aufgenommen ist und daß die Lenkstange
(36) das Achsgetriebe (38) überbrückt und mit ihren Stangenenden
(32 und 34) im Bereich der Seitenteile (12 und 14) des Achsträgers
(10) aus der Quertraverse (16) austaucht.
2. Lenkeinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Lenkstange (36) in der Quertraverse (16) derart geführt
ist, daß bei Lenkbewegungen die lenkstangenseitigen Anlenkpunkte
(58 und 60) der Spurstangen (24 und 26) in ihrer Höhenlage
zueinander entgegengerichtet und jeweils gleichgerichtet zum
entsprechenden Anlenkpunkt (66 bzw. 68) zwischen Spurstange (24
bzw. 26) und Radträger (28 bzw. 30) verstellt werden.
3. Lenkeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Lenkstange (36) an ihren Enden durch einen traversenfesten
Führungskörper (52) bzw. durch das Stellglied (40), welches
linear verstellbar ist, jeweils schräg nach oben, außen
geführt ist, wobei die Verstellrichtungen zu einer durch einen
oberhalb der Radachse c-c liegenden Momentanpol Mp bestimmten
Bahnkurve (56) tangential verlaufen.
4. Lenkeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die lenkstangenseitigen Anlenkpunkte (58 und 60) der Spurstangen
(24 und 26) an der Lenkstange (36) in deren Verstell-
bzw. Längsmittenebene a-a liegen.
5. Lenkeinrichtungen nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Stellglied (40) leitungsgebunden und an der Quertraverse
(16) abgestützt ist.
6. Lenkeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Lenkstange (36) das Achsgetriebe (38) bogenförmig
übergreift.
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